BAB III METODE PENELITIAN DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1
Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan pada perancangan ini adalah
komunikasi data multipoint wireless sensor network. Perancangan terdiri dari 2 buah node dengan 1 base station yang dikomuikasikan secara bersamaan dengan kecepatan data 115200bps. Dalam berkomunikasi, 2 node yang terdiri dari Xbee mengirim ke satu base station sehingga alamat destination pada masing - masing node nilainya sama dengan nomor seri Xbee bagian base station. Untuk melakukan komunkasi multipoint, 2 buah node diset menjadi router (router 1 dan router 2) sementara pada base station diset sebagai coordinator, alamat destination node (DH (Destinqtion High) dan DL (Destination Low)) adalah alamat source coordinator (SH (Source High) dan SL (Source Low)). Data yang diterima oleh coordiator selanjutnya dipilah untuk mengetahui arah data dari node pengirim, dalam hal ini masing - masing node mengirimkan data dengan protokol data yang terdiri dari ID node, dan data yang dibawa sehingga pemilahan data dapat diketahui dengan memeriksa ID yang masuk pada deretan protokol pengirim (node). Adapun data yag dikirim berupa nilai tegangan dari sensor heartbeat (jantung) yang dipresentasikan dalam bentuk ASCII yang selanjutnya ditampilkan dalam bentuk grafik pada form perangkat lunak VB (Visual Basic). Data tersebut selanjutnya disimpan dalam file txt sebagai arsip pembacaan yang dapat dibuka sewaktu - waktu.
26
27
3.2
Model Perancangan Pada perancangan ini penulis menggambarkan perancangan sistemnya
seperti pada gambar 3.1 berikut.
Gambar 3.1 Gambar Perancangan
Dari Gambar 3.1 didapatkan bahwa setiap node WSN memiliki tugas berbeda-beda seperti berikut: a)
Node Router 1 Pada node ini, node bertanggung jawab sebagai pencatat hasil
auskultasi sinyal jantung pada pasien pertama, dan mengirimkan data pada node coordinator sesuai dengan protokol yang telah dibuat melalui modul arduino.
28
b)
Node Router 2 Pada node ini, node bertanggung jawab sebagai pencatat hasil
auskultasi sinyal jantung pada pasien kedua, dan mengirimkan data pada node coordinator sesuai dengan protokol yang telah dibuat melalui modul Arduino. c)
Node coordinator Pada node ini, node bertanggung jawab atas penerima data yang
telah dikirimkan oleh kedua node sensor (router). Data yang diterima oleh node ini masih belum diolah, tapi data yang diterima sesuai dengan protokol pengiriman data. Pada node coordinator data langsung dikirimkan ke end device / PC tanpa pengolahan melalui modul arduino, hal ini dikarenakan proses pengolahan data dilakukan pada end device. d)
End device / PC (Personal Computer) Terdapat 3 end device yang masing – masing berkomunikasi
secara unicast (point to point) dengan node coordinator, dan dengan router. Pada end device yang tersambung dengan node coordinator digunakan oleh user untuk melihat hasil auskultasi dari node sensor 1 dan node sensor 2, dan data yang diperoleh falid (tidak tertukar). Dan dilakukannya pemisahan data dan pengelompokan data sinyal asukultasi berdasarkan asal data. Hal ini dapat dilakukan dengan melihat ID yang sudah diberikan pada saat pengiriman data. Sedangkan penyimpanan data pada masing – masing end device yang terhubung dengan router digunakan untuk data pembanding antara data yang dikirim dengan data
29
yang diterima oleh node coordinator. Agar dapat diketahui berapa besar througput, berapa data yang loss, dan delay ketika sistem ini dijalankan. 3.3
Perancangan Sistem
Adapun perancangan blok diagram ditunjukkan sebagaimana gambar 3.2:
Gambar 3.2 Blok Diagram Sistem
Dalam tugas akhir ini, penulis hanya akan memfokuskan penjelasan data yang dikirim dari dua node router ke node coordinator. Dan juga hasil unjuk kerja
30
jaringan pada transmisi sinyal auskultasi jantung dari dua node ke satu node coordinator. 3.4
Peracangan perangkat keras
3.4.1
Perancangan sensor jantung Untuk dapat mendeteksi adanya detak jantung pasien secara elektronik,
maka dibutuhkan sensor. Sensor yang digunakan pada penelitan transimsi sinyal auskultasi jantung ini adalah Heart Sound Sensor. Sensor ini telah dilengkapi degan pengkondisi sinyal dan fiter yang bertugas meredam dan mengolah sinyal jantung dan mengkonversinya dalam bentuk tegangan. dengan demikian keluaran dari sensor Heart Sound sensor dapat langsung dibaca melalui ADC internal pada modul Arduino Mega2560. Adapun perancangan rangkaian heart sound sensor ditunjukkan pada gambar 3.3 ARDUINO ARDUINO MEGA2560 R3 5V
RESET
AREF
Vcc
Heart Sound Sensor
PW M
PH4/OC4B PH3/OC4A PE3/OC3A/AIN1 PG5/OC0B PE5/OC3C/INT5 PE4/OC3B/INT4 TX0 PE1/TXD0/PDO RX0 PE0/RXD0/PCINT8 TX3 PJ1/TXD3/PCINT10 RX3 PJ0/RXD3/PCINT9 TX2 PH1/TXD2 RX2 PH0/RXD2 TX1 PD3/TXD1/INT3 RX1 PD2/RXD1/INT2 SDA PD1/SDA/INT1 SCL PD0/SCL/INT0
PB0/SS/PCINT0 PB1/SCK/PCINT1 PB2/M OSI/PCINT2 PB3/M ISO/PCINT3 PL0/ICP4 PL1/ICP5 PL2/T5 PL3/OC5A PL4/OC5B PL5/OC5C PL6 PL7 PG0/W R PG1/RD PG2/ALE PD7/T0 PC0/A8 PC1/A9 PC2/A10 PC3/A11 PC4/A12 PC5/A13 PC6/A14 PC7/A15 PA7/AD7 PA6/AD6 PA5/AD5 PA4/AD4 PA3/AD3 PA2/AD2 PA1/AD1 PA0/AD0
COM UNICATION
PK0/ADC8/PCINT16 PK1/ADC9/PCINT17 PK2/ADC10/PCINT18 PK3/ADC11/PCINT19 PK4/ADC12/PCINT20 PK5/ADC13/PCINT21 PK6/ADC14/PCINT22 PK7/ADC15/PCINT23
ATMEGA2560 16AU 1126
A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15
PF0/ADC0 PF1/ADC1 PF2/ADC2 PF3/ADC3 PF7/ADC7/TDI PF6/ADC6/TDO PF5/ADC5/TMS PF4/ADC4/TCK
ANALOG IN
Gnd
Vout
A0 A1 A2 A3 A7 A6 A5 A4
PB7/OC0A/OC1C/PCINT7 PB6/OC1B/PCINT6 PB5/OC1A/PCINT5 PB4/OC2A/PCINT4 PH6/OC2B PH5/OC4C
53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22
DIGITAL
Gambar 3.3 Hubungan Rangkaian Heart sound sensor dan Arduino
13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 14 15 16 17 18 19 20 21
31
3.4.2 Perancangan rangkaian Xbee Zigbee S2B Agar modul arduino dapat berkomunikasi secara serial wireless dengan perangkat lain, maka dibutuhkan rangkaian wireless yang dalam perancangan ini menggunakan modul Zigbee S2B. modul zigbee dapat berkomunikasi wireless dan diakses menggunakan komunikasi serial TTL (Time to Live). Adapun port serial yang digunakan untuk pengendalian dan pembacaan modul Xbee adalah TX0 dan RX0 pada modul arduino sebagaimana ditunjukkan pada gambar 3.4:
ARDUINO ARDUINO MEGA2560 R3
RESET
PW M
PH4/OC4B PH3/OC4A PE3/OC3A/AIN1 PG5/OC0B PE5/OC3C/INT5 PE4/OC3B/INT4 TX0 PE1/TXD0/PDO RX0 PE0/RXD0/PCINT8 TX3 PJ1/TXD3/PCINT10 RX3 PJ0/RXD3/PCINT9 TX2
PH1/TXD2
RX2 PH0/RXD2 TX1 PD3/TXD1/INT3 RX1 PD2/RXD1/INT2 SDA PD1/SDA/INT1
P B0 /SS/P C IN T0 P B1 /SC K/P C IN T1 P B2 /M O SI/P C IN T2 P B3 /M ISO /P C IN T3 P L0 /IC P4 P L1 /IC P5 P L2 /T5 P L3 /O C5A P L4 /O C 5B P L5 /O C5C P L6 P L7 P G0/W R P G 1 /RD P G 2 /A LE P D 7 /T0 P C 0 /A8 P C 1 /A9 P C 2 /A10 P C 3 /A11 P C 4 /A12 P C 5 /A13 P C 6 /A14 P C 7 /A15 P A 7 /AD7 P A 6 /AD6 P A 5 /AD5 P A 4 /AD4 P A 3 /AD3 P A 2 /AD2 P A 1 /AD1 P A 0 /AD0
C O M U N IC AT IO N
PK0/ADC8/PCINT16 PK1/ADC9/PCINT17 PK2/ADC10/PCINT18 PK3/ADC11/PCINT19 PK4/ADC12/PCINT20 PK5/ADC13/PCINT21 PK6/ADC14/PCINT22 PK7/ADC15/PCINT23
ATMEG A2560 16AU 1126
A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15
PF0/ADC0 PF1/ADC1 PF2/ADC2 PF3/ADC3 PF7/ADC7/TDI PF6/ADC6/TDO PF5/ADC5/TMS PF4/ADC4/TCK
AN AL O G IN
A0 A1 A2 A3 A7 A6 A5 A4
AREF PB7/OC0A/OC1C/PCINT7 PB6/OC1B/PCINT6 PB5/OC1A/PCINT5 PB4/OC2A/PCINT4 PH6/OC2B PH5/OC4C
SCL PD0/SCL/INT0
13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
5V
14 15 16 17 18 19 20 21
wire antenna Vcc RXD
Modul Xbee 2,4Ghz S2B
TXD
GND
53 52 51 50 49 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22
DIGITAL
Gambar 3.4 Hubungan Rangkaian Xbee dan arduino
3.4.3
Perancangan rangkaian USB to serial Xbee Untuk dapat menerima data serial hasil pengiriman dari node 1 dan node 2
atau perangkat wireless Xbee pengirim, maka pada bagian penerima juga
32
dibutuhkan Xbee. Sementara itu agar hasil pembacaan dan pengiriman data pada Xbee dapat diproses menggunakan laptop atau PC, maka dibutuhkan konverter USB to serial. Untuk itu pada perancangan ini digunakan modul USB to serial Xbee yang difungsikan khusus untuk menjembatani antarmuka UART antara komputer dengan Xbee. Adapun rangkaian modul USB to serial Xbee ditunjukkan pada gambar 3.4:
5V
wire antenna
ke USB PC/LAPTOP
Vcc
J1 VCC D+ DGND
1 3 2 4
vcc D+ DGnd
USB to TTL
RXD TXD DTR CTS Gnd
RXD
Modul Xbee 2,4Ghz S2B
TXD
GND
USBCONN
Gambar 3.5 Rangkaian modul USB to Serial Xbee pada base station
Sementara itu bentuk fisik dari modul USB to serial Xbee ditunjukkan pada gambar 3.6
Gambar 3.6 modul USB to serial Xbee
33
3.4.4
Arduino 2560 Pada gambar 3.2 terdapat 2 arduino 2560 yang memiliki fungsi yang
sama yaitu membaca sensor yang memiliki nilai analog, pembacaan data dilakukan dengan cara inputan yang berasal dari sensor diletakkan pada PORT A0, untuk membaca nilai dari sinyal analog tersebut digunakan fungsi ReadAnalog didalam modul arduino. Pada modul arduino juga dilakukan pemberian identitas pada data yang akan ditransmisikan. Yang artinya data yang dikirim mendapatkan tambahan identitas node. Dari tambahan itu yang akan membuat node dapat mengenali asal data tersebut. Contoh pemberian identitas yaitu diberi identitas N1 untuk node router 1, dan N2 untuk node router 2. Identitas ini akan dikirimkan bersama dengan inti data yang node router kirimkan kepada node coordinator. Pada isi data yang diterima router coordinator nantinya terdapat simbol N1 (untuk data dari node router 1) atau N2 (untuk data dari node router 2) selanjutnya diikuti inti pesan yang dikirim masing – masing node router.
Gambar 3.7 Format Pengiriman Data
Berikut penjelasan dari gambar 3.7 : 1. $ : penanda awal pengiriman data 2. NI : ID darimana data berasal
34
3. DATA : data sinyal auskultasi jantung yang dikirimkan 4. # : penanda akhir pengiriman data 5. % : digunakan sebagai pemisah data dengan header Hal tersebut dibuat untuk memudahkan dalam pemisahan data pada saat penerimaan data pada coordinator. Selanjutnya arduino mengirimkan informasi yang dipancar melalui pemancar data zigbee. 3.4.5
Xbee Untuk mengirimkan data dari masing – masing node ke coordinator
diperlukan sebuah pemancar data. dalam penelitian ini penulis menggunakan Xbee Series 2 untuk pemancar data. Konfigurasi yang dilakukan pada Xbee sangat penting, agar data dapat dikirimkan ke alamat yang sesuai. Untuk mengkonfigurasi Xbee tersebut dibutuhkan sebuah software. Software yang biasa digunakan untuk mengkonfigurasi Xbee salah satunya ialah X-CTU. Xbee dikonfigurasi untuk menjadi end device dalam mode AT untuk Xbee yang terdapat pada node router dan coordinator dalam mode AT. Dalam mengkonfigurasi Xbee series 2 hal yang terpenting ialah mengisi nilai PAN ID, DH dan DL. Langkah pertama untuk dapat berkomunikasi dalam satu jaringan, maka PAN ID antar Xbee harus diisi dengan nilai yang sama. Langkah kedua yaitu mengisi DH dengan ID yang terdapat pada Xbee dan DL dengan nilai yang sesuai dengan nilai DL pada Xbee yang digunakan sebagai node coordinator. Hal ini
35
dilakukan agar Xbee yang digunakan pada node router hanya berkomunikasi dengan Xbee coordinator. 3.4.6
Visual Basic Visual basic pada komputer atau end device berfungsi untuk mengolah
data yang dikirimkan oleh node coordinator. Data yang diterima tersebut masih berupa sekumpulan informasi dan kode yang masih lengkap yang berup header dan data (sesuai dengan protokol), sehingga diperlukan pemisahan data serta pengelompakan pada data tersebut agar didapatkan sebuah data beserta informasi yang diinginkan dari data tersebut. Seperti yang dijelaskan pada gambar 3.3 pengelompokan data sesuai dengan kode yang terdapat pada satu paket data (N1 atau N2), selanjutnya data yang sudah dipisah di simpan sesuai dengan pengelompokan data. Hal ini dilakukan agar data yang diperoleh nantinya dapat dianalisa, sehingga dapat diketahui kemapuan algoritma dari sistem transmisi auskultasi ini. Selanjutnya dari data yang telah dikelompokkan dan dipisah ditampilkan pada sebuah grafik agar dapat dilihat oleh user. Pada node coordinator terdapat 2 penelitian yang akan dilakukan, yaitu penelitian untuk penerimaan data secara real time dan tidak real time, agar dapat dibandingkan keakuratan data saat diterima secara real time dan tidak real time dan nantinya dapat dijadikan acuan saat dibangun sebuah aplikasi pengiriman data auskultasi jantung. Maka dibuatlah sebuah desain dari Visual Basic. Terdapat 3 desain yang harus dibuat, yaitu desain untuk penyimpanan data pada end device router dan desain pada end device coordinator (real time dan tidak real time) untuk menampilkan data secara real time dan tidak real time.
36
Karena nantinya akan dibandingkan antara data pada router dan coordinator, apakah data yang dikirimkan node router sesuai dengan data yang diterima node coordinator dan baik mana data yang diterima secara real time dan tidak real time.
Gambar 3.8 Desain pada end device router
Dari desain diatas user dapat melihat secara langsung hasil sinyal jantung, sehingga dapat mengetahui benar tidaknya posisi heart sound sensor pada jantung. Hal ini dikarenakan penempatan posisi sensor sangat berpengaruh terhadap hasil yang didapat, dimana jika posisi sensor tidak valid, maka akan menyebabkan hasil pembacaan tidak akurat. Dan dapat dilihat langsung nilai dari sensor. Dari gambar 3.8 terdapat pemilihan PORT, hal ini digunakan untuk memilih PORT yang telah terhubung dengan mikrokontroler. Selanjutnya ketika
37
mikrokontroler mengirimkan data pada pemancar, maka secara otomatis data juga akan terkirim secara serial ke komputer. Terdapat kolom data yang diterima dan data yang telah dipisah agar dapat terlihat bahwa data dari masing – masing router tidak tertukar pada saat proses pemisahan data. Grafik digunakan untuk dapat melihat apakah data yang diterima adalah data yang bersal dari sinyal jantung, karena sifat dari sensor jantung yang digunakan adalah menangkap suara.
Gambar 3.9 Desain pada end device coordinator (Real Time)
Gambar 3.10 Desain pada end device coordinator (tidak real time)
38
Gambar 3.11 Desain pada end device coordinator untuk melihat grafik (tidak real time)
Sama halnya dengan desain pada end device router yang mengharuskan user memilih PORT yang telah tersambung dengan komputer, pada end device coordinator juga mengharuskan user melakukan hal yang sama. Hanya saja berbeda dengan desain pada end device router desain end device coordinator terdapat dua grafik karena pada end device coordinator digunakan untuk melihat data auskultasi dari dua jantung. Terdapat perbedaan desain antara node coordinator real time dengan coordinator tidak real time, karena pada coordinator tidak real time membutuhkan perintah untuk mengambil data dari router yang telah disimpan pada drive sedangkan pada coordinator real time tidak dibutuhkan perintah tersebut karena data disimpan setelah data ditampilkan pada grafik
39
Pada gambar 3.9 terdapat dua kolom data yang diterima dan data yang telah dipisah agar dapat terlihat bahwa data dari masing – masing router tidak tertukar pada saat proses pemisahan data. Selain itu juga terdapat dua grafik yang menampilkan sinyal jantung dari masing – masing node. Dan nantinya juga akan terdapat dua file penyimpanan yang menyimpan data dari masing – masing node. Pada gambar 3.10 hanya terdapat perintah untuk koneksi dengan serial dan perintah mengambil data, karena grafik tidak langsung ditampilkan, melaikna disimpan terlebih dulu kedalam suatu file yang nantinya akan di baca setelah data selesai terkirim. Pemisahan grafik dengan tampilan utama dimaksudkan agar program dapat menampilkan lebih dari 2 data pada grafik. Sehingga analisa dapat lebih fokus pada setiap node karena grafik setiap node ditampilkan dalan sebuah form. 3.5
Perancangan Perangkat Lunak Dari perancangan sistem diatas, selain perancangan hardware, juga
dibutuhkan perancangan perangkat lunak untuk menjalankan perancangan hardware yang telah dibuat. Perangkat lunak terdiri dari beberapa algoritma perancangan dari sistem yang ditangani oleh pengontrol.
40
3.5.1
Algoritma Pembacaan Sinyal Jantung
Gambar 3.12 Flowchart pembacaan Heart Sound Sensor
Seperti yang sudah dijelaskan diatas, hasil keluaran dari sensor jantung adalah berupa sinyal analog. Maka pada modul arduino dilakukan pembacaan melalui salah satu fungsi yang dimiliki oleh Arduino Mega2560, fungsi tersebut adalah readAnalog. Pada pemrograman modul Arduino Mega2560, user dimudahkan dengan beberapa fungsi yang sudah dimilikinya. Sinyal analog pada sensor diubah menjadi data ADC dengan resolusi10 bit. Hal ini ditujukan agar sinyal analog yang dibaca lebih presisi saat dikonversi ADC. Fungsi yang terdapat pada Arduino untuk mengubah data analog menjadi data desimal dengan ukuran 10 bit adalah :
Gambar 3.13 Program pada modul Arduino Mega2560
41
Selanjutnya data yang diperoleh akan ditransmisikan oleh pemancar sesuai dengan data yang telah diolah. Proses pengiriman data tidak langsung dikirim, karena data yang ada akan diberi ID untuk pengidentifikasian asal data sesuai dengan asal router.
3.5.2
Algoritma Pengiriman Sinyal Jantung
Gambar 3.14 Flowchart Pengiriman Data Auskultasi Jantung
42
Pada dasarnya konsep dari sensor jantung adalah menerima setiap suara, maka apabila ketika sensor jantung mendapatakan tegangan, secara langsung data apapun akan ditransmisikan ke node coordinator, sehingga mengakibatkan banyaknya noise yang diterima oleh node coordinator diawal penerimaan data. Selain itu, karena pada transmisi sinyal jantung ini data yang didapat dari dua node, maka untuk mempermudah dalam pengolahan data, maka dibuatlah algoritma seperti gambar 3.14. Pemrograman Ardunino Mega 2560 merupakan sebuah pemrograman modul, maka pemrograman langsung dilakukan pada setiap pin. Pin 10 digunakan sebagai saklar. PIN 10 digunakan untuk memulai pengiriman data, dimana data dikirim ketika PIN 10 berlogika LOW. Pengiriman dianggap selesai ketika user menonaktifkan PIN 10. Pengiriman data dilakukan sesuai dengan protokol yang sudah ditetapkan pada gambar 3.7, sehingga dapat disimpulkan bahwa pengiriman data berupa string atau caracter. Pengiriman data akan dipancarkan oleh modul pemancar yang sudah disediakan. Pengiriman dilakukan dengan delay 2ms sesuai dengan ketetapan yang ada, yaitu pengiriman dilakukan minimal dengan 2 kali frekuensi sampling jantung normal ( Teori Sampling ). (Lynn, 1994)
43
Pada tugas akhir ini, penulis menggunakan Arduino Mega2560 sebagai mikrokontrolernya. Software yang digunakan untuk memprogam arduino tersebut ialah software Arduino IDE. Dan dari algoritma yang dibuat diatas maka dibuatlah program seperti gambar 3.15
Gambar 3.15 Tampilan program arduino pada software Arduino IDE
Berikut contoh pemrogaman modul arduino Mega 2560 pada node end device yang diprogam pada Arduino IDE
44
a.
Pembuatan variabel Dalam pembuatan variabel, terdapat beberapa variabel yang digunakan
oleh penulis seperti pada algoritma diatas. ini penulis menggunakan variabel tipe string yang bernama “sensorValue” untuk menampung data dari sensor, “outputValue” untuk penampung data setelah dijadikan 10 bit. Pembuatan variabel ini diletakkan diluar fungsi void agar variabel ini dapat digunakan secara global. Berikut sebagai contoh : int Vst; int sensorValue = 0; int outputValue = 0;
b.
fungsi void setup Dalam fungsi void setup perintah akan dibaca 1 kali setelah progam
berjalan. Dalam tugas akhir ini penulis mengisikan baudrate dan variabel variabel dalam kondisi kosong, begitu juga pemberian nilai awal pada PIN – PIN yang digunakan. Berikut sebagai contoh : void setup() { Serial.begin(115200); pinMode(10, INPUT); digitalWrite(10, HIGH); }
c.
fungsi void loop
Dalam void loop perintah akan dibaca berulang kali selama mikrokontroler teersambung dengan tegangan. Dalam tugas akhir ini penulis mengisi perintah bagaimana data diolah dan akhirnya dikirimkan,semua perintah ditulis pada void loop ini. Dan progam ditulis sesuai dengan algoritma yang telah dibuat seperti paga gambar 3.14. Berikut contohnya :
45
void loop() { Vst = digitalRead(10); sensorValue = analogRead(A0); outputValue = map(sensorValue, 0, 1023, 0, 255); analogWrite(9, outputValue); if (Vst == 0) { Serial.print("$N1%"); Serial.print(sensorValue); Serial.println("#"); } delay(2); }
3.5.3
Algoritma Penerimaan dan Pemisahan Data pada Router
Gambar 3.16 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device router
Pada transmisi sinyal jantung auskultasi juga diperlukan pemisahan data pada router dikarenakan data yang dikirim berupa data bersama dengan header,
46
sedangkan yang akan di analisa adalah data sinyal, maka pada router juga dilakukan pemisahan data, sehingga mempermudah penulis nantinya dalam menganalisa data. Data yang dikirimkan pada end device secara serial, dalam pemisahan dan penyimpanan data dilakukan pada saat data yang terambil sesuai dengan format yang telah ditentukan, maka data akan diambil dengan baik. Apbila data yang diterima tidak lengkap maka pemisahan data tidak dapat dilakukan. Hal ini dikarenakan pemisahan data disesuaikan dengan format yang sudah ditentukan pada saat data dikirim. Data – data yang tidak diperlukan akan diabaikan, dengan mengosongkan variable yang digunakan untuk menyimpan data. 3.5.4
Algoritma Penerimaan Data pada End Device (Real Time) Berbeda dengan algoritma penerimaan data pada end device router,
penerimaan data pada end device coordinator terdapat dua data yang diterima yaitu data dari node 1 dan node 2. Maka selain pemisahan data juga dilakukan pengelompokan data. Proses pemisahan data dilakukan sama dengan pemisahan data yang dilakukan pada end device router, hanya saja sebelum dilakukan pemisahan data dilakukan dulu pengelompokan data sesuai asal data. Pengelompokan data dapat dilihat dari ID node yang dikirimkan bersamaan dengan data yang dikirim. Ketika data sudah dikelompokkan, selanjutnya data baru dipisah. Hal ini akan memudahkan penulis dalam menganalisa data yang telah terkumpul. Karena data sudah otomatis dalam satu kelompok, dan data tidak tertukar antara satu node dengan node yang lain. dan
47
penulis tidak perlu memisah data secara manual. Flowcart pemisahan dan penyimpanan data dapat dilihat pada gambar 3.17.
Gambar 3.17 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device coordinator (Real Time)
48
3.5.5
Algoritma Penerimaan Data pada End Device (tidak Real Time)
Gambar 3.18 Flowchart penyimpanan data pada end device coordinator (tidak Real Time)
Pemisahan data pada coordinator real time dengan coordinator tidak real time pada dasarnya sama, hanya saja berbeda dengan algoritma pada coordinator real time karena data terlebih dahulu disimpan kedalam sebuah file, selanjutnya data akan ditampilkan ketika user ingin mengambil data dari file. Dan grafik akan muncul sesuai dengan penerimaan data. Misalnya saja pada file tersebut terdapat data yang mengindikasikan berasal dari 2 node, tetapi apabila pada file tersebut hanya mengindikasikan bersal dari node maka hanya akan ada 1 form grafik yang terbuka. Flowcart pemisahan dan penyimpanan data pada aplikasi offline dapat dilihat pada gambar 3.19.
49
50
Gambar 3.19 Flowchart Pemisahan dan penyimpanan data pada end device coordinator (tidak Real Time)
51
3.6
Metode Analisa Pada transmisi sinyal auskultasi ini, selain pembuatan algoritma
pengiriman data, hal terpenting lainnya adalah analisa dari hasil pengiriman itu sendiri agar dapat diketahui seberapa baik sistem yang telah dibangun.
3.6.1
Peletakan Sensor pada Jantung Dalam transmisi sinyal auskultasi, komponen terpenting adalah data yang
diambil dari auskultasi jantung. Maka tahapan yang pertama dilakukan adalah mengambil data auskultasi dengan meletakkan sensor pada posisi jantung user dengan tepat. Posisi jantung manusia adalah pada tulang iga manusia ke 6 di sebelah kiri dada manusia, atau 5 cm diatas ulu hati di sebelah kiri. Peletakan sensor sangat berpengaruh, karena apabila sensor tidak diletakkan pada bagian jantung yang tepat maka data yang akan diterima berupa data noise. Posisi Mitral area dapat dilihat pada gambar 3.20.
Mitral Area
Gambar 3.20 Letak posisi penempatan sensor pada jantung ( Mitral Area / Left Verticularr Area) (sumber : Shank, 2014)
52
3.6.2
Pengambilan Sinyal Auskultasi Jantung Proses pengambilan data dilakukan saat semua alat terpasang, dan proses
pengiriman data berlangsung. Seperti yang dijelaskan di atas, melalui grafik kita dapat melihat apakah sensor sudah berada pada posisi yang tepat. Data pada masing – masing router dan coordinator akan tersimpan pada sebuah file. File inilah yang nantinya digunakan untuk menganalisa seberapa baik sistem dapat mentransmisikan sinyal auskultasi jantung dari 2 node ke 1 titik coordinator secara bersamaan dan streaming. Pengambilan sinyal jantung dilakukan selama 30 detik untuk mendapatkan hasil transmisi sinyal jantung. Hal ini dikarenakan penerimaan data pada titik coordinator lebih lama karena adanya proses pemisahan data yang terjadi pada titik coordinator. Contoh sinyal jantung hasil auskultasi terlihat dalam gambar 3.21.
Gambar 3.21 Hasil Sinyal Askultasi Jantung
53
3.6.3
Analisa Transmisi Sinyal Auskultasi Jantung Cara menganalisa hasil transmisi jantung adalah dengan memindah data
dari file penyimpanan ke file excel. Lalu data dibandingkan antara data inputan dengan data yang berasal dari receiver. Posisi data pertama yang sesuai dengan data yang ada pada transmiter adalah data yang berhasil dikirim dan diterima. Sehingga dapat diketahui delay penerimaan data dari data yang telah dikirim. Dari semua data yang dikirim terdapat loss data, loss data dapat diketahui dari data yang tidak sesuai dengan data yang terdapat pada pengiriman, dan dengan mengurangkan jumlah data yang terkirim dengan jumlah data yang telah diterima. Maka data yang loss akan dapat diketahui.
Gambar 3.22 Data yang diterima pada waktu 0,04 dari pengiriman
54
Gambar 3.23 Data yang loss
Dari pencarian delai dan data loss seperti pada gambar 3.21 dan gambar 3.22 maka dapa dilakukan perhitungan untuk mengetahui berapa packet loss yang diterima, berapa lama pengiriman data serta berapa besar througput rata – rata setiap pengiriman data. a. Delay Setelah menyamakan data antara transmitter dan receiver maka terdapat selisih urutan antara kedua data tersebut, selisih urutan tersebutlah yang disebut delay dalam pentransmisian sinyal auskultasi jantung. Karena data dikirim setiap 2ms maka jarak antara data tersebut dikalikan dengan waktu pengiriman data, dan akan ditemukan berapa lama data yang dikirimkan oleh transmitter diterima oleh receiver.
55
b. Packet Loss Pada pencarian packet loss seperti pada gambar 3.21 maka akan ditemukan banyak data yang tidak dapat diterima dengan baik oleh receiver, jumlah paket yang tidak diterima dengan sempurna tersebut adalah packet loss yang digunakan untun mecari berapa besar persentase data yang hilang.
c. Througput Seperti yang telah dijelaskan pada bab 3, througput adalah besar kecepatan data terkirim secara real. Maka untuk menemukan througput dilakukan dengan cara memsukkan jumlah data diterima selanjutnya dibagi dengan lama waktu pengamatan.
Maksud dari rumus diatas adalah :
Jumlah data masuk : keseluruhan data yang masuk dari ke 2 node sebelum melalui proses pengelompokan data
56
Jumlah tiap packet data : dalam ngeritimkan 1 buah paket data terdapat ± 8 charakter
Besar pengiriman data : sebuah karakter terbentuk dari 10 bit data, yaitu 8 bit untuk setiap charatcter, 1 bit prmnbuka data dan juga 1 bit penutup.
